KARAKTERISTIK METABOLIT PRIMER DAN METABOLIT SEKUNDER

Senyawa alami secara umum adalah molekul kimia berupa mineral, metabolit primer, dan metabolit sekunder. Secara famili besar, metabolit primer dan metabolit sekunder adalah senyawa organik. Bahan alam dibedakan menjadi dua berdasarkan fungsi terhadap makhluk hidup pembuatnya yakni:

1. Metabolit primer

2. Metabolit sekunder

Metabolit sekunder adalah senyawa yang disintesis oleh makhluk tumbuhan, mikrobia atau hewan melewati proses biosintesis yang digunakan untuk menunjang kehidupan namun tidak vital (jika tidak ada tidak mati) sebagaimana gula, asam amino dan asam lemak. Metabolit ini memiliki aktifitas farmakologi dan biologi. Di bidang farmasi secara khusus, metabolit sekunder digunakan dan dipelajari sebagai kandidat obat atau senyawa penuntun (lead compound) untuk melakukan optimasi agar diperoleh senyawa yang lebih poten dengan toksisitas minimal (hit).

Metabolit Primer Salah satu ciri makhluk hidup adalah adanya proses (reaksi kimia) yang teratur. Pada reaksi yang dimaksud dikenal sebagai metabolisme. Proses reaksi dimaksud dikenal sebagai metabolisme. Senyawa-senyawa kimia yang terlibat dalam proses metabolisme dikenal sebagai metabolit. metabolisme yang terjadi antara suatu organisme dengan organisme lain, antara satu sel dengan sel yang lain mungkin saja berbeda tetapi selalu terdapat bagian yang memiliki kesamaan. Proses yang sama ini dikenal sebagai jalur utama metabolisme. Metabolit yang ditemui di semua organisme disebut metabolit primer. Metabolit primer merupakan senyawa kimia yang esensial untuk proses hidup sehingga ditemukan pada semua organisme. Pada level makromolekul terdapat empat golongan senyawa yang merupakan metabolit primer yaitu karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat.

Metabolit Primer Memiliki ciri: Esensial untuk hidup: pertumbuhan normal, perkembangan dan reproduksi. Berupa enzim fisiologis, menghasilkan energi misalnya karbohidrat.

·         Terlibat langsung dalam fungsi fisiologis normal: protein dan enzim

·         Terdapat di dalam organisme atau sel.

·         Dikenal dengan istilah metabolit sentral.

·         Berat molekul (BM) dari kecil dalam bentuk monomer hingga sangat besar polimer ( > 1500 Dalton).

·         Contoh: glukosa, asam organik sederhana, asam lemak, protein, hormon, enzim adalah metabolit primer.

Karakteristik dari senyawa bahan alam :

Metabolik Primer

·         Tersebar merata dalam tiap organisme

·         Fungsi universil, sumber energy, enzim, pengemban keturunan, bahan struktur

·           Perbedaan stuktur kimia kecil

·           Kaktifan fisiologi berkaitan denga struktur kimia

Metabolit Sekunder Memiliki ciri:

·         Tidak terlibat langsung dalam metabolism/kehidupan dasar: pertumbuhan, perkembangan dan reproduksi.

·         Tidak esensial, ketiadaan jangka pendek tidak berakibat kematian. Ketiadaan jangka panjang mengakibatkan kelemahan dalam pertahanan diri, survival, estetika, menarik serangga.

·         Golongan metabolit sekunder distribusi hanya pada spesies pada filogenetik /familia tertentu.

·         Seringkali berperan di dalam pertahanan terhadap musuh.

·         Senyawa organik dengan berat molekul 50-1500 Dalton. Sehingga disebut mikro molekul.

·         Penggolongan utama: terpenoid, fenil propanoid, poliketida, dan alkaloid adalah metabolit sekunder.

·         Pemanfaatan oleh manusia: untuk obat, parfum, aroma, bumbu, bahan rekreasi dan relaksasi.

Karakteristik dari senyawa bahan alam :

Metabolik Sekunder :

·         Tersebar tidak merata dalam tiap organisme

·            Fungsi ekologis, penarik serangga, pelindung diri, alat bersaing, hormone

·          Perbedaan stuktur kimia tergantung pada pengembangan kimia organik dan hubungan antara struktur dan keaktivan

·          Kaktifan fisiologi berkaitan dengan struktur kimia dan hubungan antara struktur.

·         Sebagian besar dari metabolik sekunder adalah turunan dari lemak

Mikroba dan tumbuhan baik darat maupun laut merupakan salah satu sumber utama bahan obat. Berbagai obat penting yang diresepkan di dalam terapi klinik seperti antibiotik, statin, vinkristin, taksol didapatkan dengan pemurnian dari sumber alami yakni mikroba dan tetumbuhan. Demikian halnya beberapa jenis-jenis senyawa yang berpotensi sebagai agen promosi kesehatan seperti katekin, genistein, flavonoid, stilebenoid, dan lain-lain juga diisolasi dari bahan alam, baik dari mikroba, tumbuhan, jamur maupun sarang serangga seperti propolis (sarang lebah) atau pun sarang semut.

Pada rentang tahun 1981-2010, 4.4% dari 1355 buah obatobatan yang beredar berasal dari pemurnian bahan alam dan 0.4% ekstrak da 43% merupakan senyawa alami yang dimodifikasi (Newman, Cragg, and Snader, 2012). Terkhusus pada area obat kanker, 74% obat yang digunakan secara klinik berasal dari ekstraksi senyawa alami atau modifikasi senyawa alami. Jika digabungkan dengan senyawa tiruan (mimick), vaksin, ekstrak maka kontribusi bahan alam dalam penyediaan bahan obat lebih dari 50%. Dengan demikian tampak sekali peran metabolit sekunder di dalam penyediaan obat.

Perlu dicatat dengan baik-baik dan ditekankan di sini, bahwa pemurnian molekul dari bahan alam bukanlah pekerjaan final dan langsung bisa digunakan obat akan tetapi masih dan perlu langkah lain. Jadi hanya sekitar 5% senyawa yang dihasilkan ekstraksi langsung bisa digunakan untuk obat, kebanyakan menemukan senyawa model untuk disintesis atau dimodifikasi lebih lanjut.

Permasalahan :

1.      Apa keuntungan metabolit sekunder jika digunakan sebagai bahan baku obat dibandingkan dengan molekul-molekul besar?

2.       Bandingkan sifat metabolit sekunder pula terhadap senyawasenyawa yang sangat mudah larut air? dapatkan Anda memikirkan kelemahannya?